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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bereitstellung von Daten zur Lokalisierung eines Fahrzeugs nach den Merkmalen des Anspruchs 1.
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Aus dem Stand der Technik sind, wie in der
DE 10 2011 119 762 A1 beschrieben, ein System und ein Verfahren zur Positionsbestimmung eines Kraftfahrzeugs bekannt. Das System umfasst eine digitale Karte, in der Daten über ortsspezifische Merkmale lokalisiert verzeichnet sind, zumindest eine Umfelderkennungsvorrichtung zur Erfassung der ortsspezifischen Merkmale in der Umgebung des Fahrzeugs und ein mit der digitalen Karte und der Umfelderkennungsvorrichtung gekoppeltes Lokalisierungsmodul. Das Lokalisierungsmodul weist eine Verarbeitungseinheit zum Abgleich der erfassten Daten und der in der digitalen Karte verzeichneten Daten über die ortsspezifischen Merkmale und zur Lokalisierung der Fahrzeugposition anhand der in der digitalen Karte lokalisiert verzeichneten ortsspezifischen Merkmale auf. Ferner umfasst das System eine inertiale Messeinheit des Fahrzeugs für Fahrzeugbewegungsdaten, die mit dem Lokalisierungsmodul gekoppelt ist, dessen Verarbeitungseinheit konfiguriert ist, die Fahrzeugposition mittels der Fahrzeugbewegungsdaten basierend auf der anhand der ortsspezifischen Merkmale lokalisierten Position zu bestimmen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Verfahren zur Bereitstellung von Daten zur Lokalisierung eines Fahrzeugs anzugeben.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zur Bereitstellung von Daten zur Lokalisierung eines Fahrzeugs mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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In einem Verfahren zur Bereitstellung von Daten zur Lokalisierung eines Fahrzeugs anhand von Landmarkeninformationen, die in einer digitalen Karte hinterlegt sind, werden erfindungsgemäß außerhalb des Fahrzeugs, d. h. auf mindestens einer fahrzeugexternen Einheit, insbesondere auf einem fahrzeugexternen Server, beispielsweise bei einem Kartenprovider, in der digitalen Karte Stellen ermittelt, an welchen Mehrdeutigkeiten bezüglich der Landmarkeninformationen, insbesondere gleiche oder ähnliche Landmarkenkonstellationen, vorhanden sind. Dies erfolgt insbesondere, indem die digitale Karte mit den Landmarkeninformationen außerhalb des Fahrzeugs auf der mindestens einen fahrzeugexternen Einheit, insbesondere auf dem fahrzeugexternen Server, prozessiert wird, um diese Stellen zu ermitteln, an denen es diese Mehrdeutigkeiten gibt. Diese Stellen werden in einem Mehrdeutigkeitslayer, d. h. in einer Mehrdeutigkeitsdatenschicht, der digitalen Karte registriert. Die Karte wird zusammen mit dem Mehrdeutigkeitslayer dem Fahrzeug zum Abruf bereitgestellt.
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Bei der Lokalisierung des Fahrzeugs anhand von Landmarken können aufgrund solcher Mehrdeutigkeiten Fehler entstehen, da Landmarkencluster an verschiedenen Stellen der digitalen Karte gleich oder ähnlich aussehen können. Bisher werden solche Mehrdeutigkeiten im Fahrzeug ermittelt. Dies führt jedoch zu einem erheblichen Ressourcenverbrauch im Fahrzeug. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht im Gegensatz dazu eine ressourcensparende Lösung, da die digitale Karte mit den Landmarkeninformationen nicht mehr im Fahrzeug, sondern außerhalb des Fahrzeugs , insbesondere auf dem fahrzeugexternen Server, prozessiert wird, um diese Stellen zu ermitteln, an denen es Mehrdeutigkeiten gibt. Durch die Registrierung dieser Mehrdeutigkeiten im Mehrdeutigkeitslayer der digitalen Karte und deren Bereitstellung zum Abruf steht die digitale Karte zusammen mit dem Mehrdeutigkeitslayer dem Fahrzeug zur Verfügung und kann vom Fahrzeug mit einem erheblich geringeren Ressourcenaufwand verwendet werden.
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Die Bereitstellung des Mehrdeutigkeitslayers im Fahrzeug ist vorteilhaft, da anhand der Informationen des Mehrdeutigkeitslayers ermittelt werden kann, ob die Lokalisierung zuverlässig, d. h. integer, ist, d. h. ob die Gefahr besteht, dass eine Position ermittelt wird, die sich an der falschen Stelle befindet. Wenn eine solche Gefahr festgestellt wird, kann beispielsweise vorgesehen sein, dass eine auf der Lokalisierung beruhende hochautomatisierte Fahrfunktion des Fahrzeugs gesperrt wird, insbesondere nicht zur Aktivierung freigegeben wird. Alternativ können beispielsweise mehrere Positionshypothesen erstellt werden und nachverfolgt werden. Durch die Nachverfolgung können fehlerhafte Positionshypothesen sukzessive erkannt und ausgeschlossen werden.
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Vorteilhafterweise werden die Landmarkeninformationen und der Mehrdeutigkeitslayer basierend auf Sensordaten, die von Fahrzeugen erfasst und zur fahrzeugexternen Einheit, insbesondere zum Server, übertragen werden, aktualisiert.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
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Dabei zeigen:
- 1 schematisch einen Ablauf einer Ermittlung einer Position eines Fahrzeugs in einer Karte,
- 2 schematisch ein bisher verwendetes Verfahren zur Bereitstellung von Daten zur Lokalisierung eines Fahrzeugs anhand von Landmarkeninformationen, die in einer digitalen Karte hinterlegt sind,
- 3 schematisch ein gegenüber dem in 2 gezeigten Verfahren verbessertes Verfahren zur Bereitstellung von Daten zur Lokalisierung eines Fahrzeugs anhand von Landmarkeninformationen, die in einer digitalen Karte hinterlegt sind,
- 4 schematisch einen Kartenausschnitt einer digitalen Karte mit Landmarkeninformationen ,
- 5 schematisch von einer Umgebungserfassungssensorik zu zwei Zeitpunkten erfasste mögliche Landmarken und mögliche korrespondierende Landmarkeninformationen im Kartenausschnitt der digitalen Karte,
- 6 schematisch einen Kartenausschnitt einer digitalen Karte mit gleichen oder ähnlichen Konstellationen von Landmarkeninformationen, und
- 7 schematisch einen Kartenausschnitt einer digitalen Karte und einem Muster von Landmarkeninformationen, korrespondierend zu von einer Umgebungserfassungssensorik erfassten möglichen Landmarken.
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Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Anhand der 1 bis 8 wird im Folgenden ein Verfahren zur Bereitstellung von Daten zur Lokalisierung eines Fahrzeugs 1 anhand von Landmarkeninformationen LMK, die in einer digitalen Karte 2 hinterlegt sind, beschrieben.
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Insbesondere für das hochautomatisierte Fahren benötigen Fahrzeuge 1 detaillierte Umgebungsinformationen, um Fahrmanöver entsprechend planen zu können. Entsprechende Informationen von Sensoren 3 einer Umgebungserfassungssensorik des Fahrzeugs 1 sind in ihrer Reichweite jedoch stark begrenzt. Daher werden hochauflösende digitale Karten 2 verwendet um diese Umgebungsinformationen bereitzustellen. Hierfür ist es jedoch erforderlich, eine korrekte Position PFK des Fahrzeugs 1 in der digitalen Karte 2 zu ermitteln.
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Eine Positionsbestimmung mittels eines globalen Navigationssatellitensystems ist nicht ausreichend, um die Anforderungen an die Positionierung in der digitalen Karte 2 zu erfüllen. Alternativ oder zusätzlich ist daher eine Ermittlung einer Position PFK des Fahrzeugs 1 in der digitalen Karte 2 auf Basis von Landmarkeninformationen LMK erforderlich, wie in 1 gezeigt. Hierfür stellt ein Kartenprovider 4 die vorteilhafterweise hochauflösende digitale Karte 2 zusammen mit daraus extrahierten vordefinierten Landmarkeninformationen LMK zur Verfügung. Das Fahrzeug 1 versucht, Landmarken LMS mittels seiner Umgebungserfassungssensorik zu erfassen. Auf diese Weise erfasste mögliche Landmarken LMS vergleicht das Fahrzeug 1 mit in der digitalen Karte 2 enthaltenen Landmarkeninformationen LMK und leitet aus den resultierenden Korrespondenzen die wahrscheinlichste Position PFK ab.
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Als Eingangsdaten für die in 1 gezeigte Ermittlung der Position PFK des Fahrzeugs 1 in der digitalen Karte 2 werden somit Sensordaten SD der Umgebungserfassungssensorik des Fahrzeugs 1 und ein lokaler Kartenausschnitt KA der digitalen Karte 2 verwendet. Aus den Sensordaten SD werden mögliche Landmarken LMS ermittelt. Das Fahrzeug 1 sieht mittels seiner Umgebungserfassungssensorik solche möglichen Landmarken LMS aus seiner eigenen Perspektive, beispielsweise aus einer kartesischen xyz-Ansicht von der Fahrzeugmitte aus.
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Aus dem Kartenausschnitt KA werden in der digitalen Karte 2 verzeichnete Landmarkeninformationen LMK ermittelt. Diese in der digitalen Karte 2 verzeichneten Landmarkeninformationen LMK sind auf ein Kartenkoordinatensystem referenziert.
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Nun wird ein Vergleich VLM der in der digitalen Karte 2 verzeichneten Landmarkeninformationen LMK mit den von der Umgebungserfassungssensorik erfassten möglichen Landmarken LMS durchgeführt. Jede mögliche Übereinstimmung ergibt eine Positionshypothese PH. Viele dieser möglichen Übereinstimmungen sind jedoch falsch, beispielsweise aufgrund falscher Sensorerfassungen und/oder falscher Zuordnungen von mittels der Umgebungserfassungssensorik erfassten möglichen Landmarken LMS zu in der digitalen Karte 2 verzeichneten Landmarkeninformationen LMK. Die fehlerbehafteten Positionshypothesen PH und eine Fahrzeugbewegung FB über die Zeit werden in einem probabilistischen Filter PF verarbeitet, wodurch die wahrscheinlichste Position PFK des Fahrzeugs 1 in der digitalen Karte 2 in deren Kartenkoordinatensystem ermittelt und verfolgt wird.
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Ein Problem solcher digitalen Karten 2 ist zudem, dass ihre Kartenqualität mit der Zeit abnimmt, da die digitalen Karten 2 zunehmend veralten. Daher ist vorteilhafterweise vorgesehen, Rückmeldungen der Sensoren 3 der Umgebungserfassungssensorik von Fahrzeugen 1 zu nutzen, um Veränderungen zu erkennen und die digitale Karte 2 entsprechend anzupassen. Daher beteiligen sich vorteilhafterweise alle Fahrzeuge 1, welche die digitale Karte 2 nutzen, an der Generierung ihres Inhalts, einschließlich Landmarkeninformationen LMK und Fahrspurdaten.
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Die korrekte Positionsbestimmung des Fahrzeugs 1 in einer solchen hochgenauen digitalen Karte 2 beruht auf der korrekten Assoziation von Lokalisierungsmerkmalen, insbesondere der Landmarkeninformationen LMK, in der digitalen Karte 2 mit Merkmalen, insbesondere möglichen Landmarken LMS, die von den Sensoren 3 des Fahrzeugs 1, d. h. von dessen Umgebungserfassungssensorik, detektiert werden. Falsche Assoziationen führen dabei zu einer falschen Positionsbestimmung. Oft sind richtige und falsche Assoziationen kaum zu unterscheiden, da die Sensordaten SD aufgrund ihrer Ähnlichkeit, beispielsweise aufgrund einer Periodizität von Lokalisierungsmerkmalen und/oder aufgrund einer geringen Struktur im Sensorsichtfeld, auf mehrere Positionen PFK in der digitalen Karte 2 hindeuten können. In Bereichen mit sehr wenigen Strukturen oder vielen Ähnlichkeiten sieht die Umgebung des Fahrzeugs 1 sehr ähnlich aus und eine von der Umgebungserfassungssensorik erfasste aktuelle Sensoransicht unterscheidet sich nicht sehr von den anderen. Daher können diese Sensoransicht und mögliche Landmarken LMS vielen verschiedenen Kartenabschnitten KA zugeordnet werden. Dadurch wird die Assoziierung möglicher erfasster Landmarken LMS mit den Landmarkeninformationen LMK in der digitalen Karte 2 sehr mehrdeutig und fehleranfällig.
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Solche Ambiguitäten, d. h. Mehrdeutigkeiten, gefährden eine korrekte und integre Positionsbestimmung. Sie müssen daher erkannt werden, um sie zu beseitigen. Solche Mehrdeutigkeiten online, d. h. im Fahrzeug 1, zu entdecken und zu vermeiden, ist jedoch sehr schwierig, wird jedoch bisher ausschließlich auf diese Weise getan, d. h. bisher wird versucht, dieses Problem der Mehrdeutigkeit online, d. h. im Fahrzeug 1 selbst, zu lösen. Das Fahrzeug 1 berechnet während der Lokalisierung verschiedene mögliche Assoziationen zwischen Sensordaten SD und digitaler Karte 2, ordnet somit die mittels der Umgebungserfassungssensorik erfassten möglichen Landmarken LMS allen als möglich erscheinenden Kartenabschnitten KA mit entsprechenden Landmarkeninformationen LMK zu, und beobachtet somit mehrere wahrscheinliche Positionshypothesen PH. Es werden dann Sensordaten SD akkumuliert, bis die Mehrdeutigkeiten aufgelöst sind. Dies erfordert jedoch einen hohen Rechenaufwand. Außerdem kann nur schwer sichergestellt werden, dass alle möglichen Positionshypothesen PH, inklusive der richtigen Positionshypothese PH, gefunden wurden.
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Das im Folgenden näher beschriebene Verfahren zur Bereitstellung von Daten zur Lokalisierung des Fahrzeugs 1 anhand von Landmarkeninformationen LMK, die in der digitalen Karte 2 hinterlegt sind, ist im Gegensatz dazu wesentlich ressourcenschonender bezüglich der Ressourcen des Fahrzeug 1. In diesem Verfahren werden in der digitalen Karte 2 Stellen ermittelt, an welchen Mehrdeutigkeiten bezüglich der Landmarkeninformationen LMK, insbesondere gleiche oder ähnliche Landmarkenkonstellationen, vorhanden sind. Dies erfolgt jedoch nicht online, d. h. nicht im Fahrzeug 1, sondern außerhalb des Fahrzeugs 1, d. h. auf mindestens einer fahrzeugexternen Einheit, insbesondere auf einem fahrzeugexternen Server, beispielsweise bei einem Kartenprovider 4. Insbesondere erfolgt dies, indem die digitale Karte 2 mit den Landmarkeninformationen LMK außerhalb des Fahrzeugs 1 auf der mindestens einen fahrzeugexternen Einheit, insbesondere auf dem fahrzeugexternen Server, prozessiert wird, um diese Stellen zu ermitteln, an denen es diese Mehrdeutigkeiten gibt.
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Diese Stellen werden dann in einem Mehrdeutigkeitslayer 5, d. h. in einer Mehrdeutigkeitsdatenschicht, der digitalen Karte 2 registriert. Die digitale Karte 2 wird dann zusammen mit dem Mehrdeutigkeitslayer 5 dem Fahrzeug 1 zum Abruf bereitgestellt.
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Das hier beschriebene Verfahren konzentriert sich somit auf eine a-priori-Erkennung der Mehrdeutigkeiten und stellt Informationen darüber, wo solche Mehrdeutigkeiten liegen, online bereit, so dass sie im Fahrzeug 1 nicht mehr berechnet werden müssen, sondern online verwendet werden können. Das hier beschriebene Verfahren umfasst somit einen Vorverarbeitungsschritt für die digitale Karte 2, um mehrdeutige Szenarien in der digitalen Karte 2 zu erkennen, die zu Fehlern im Zuordnungsschritt, d. h. bei der Zuordnung möglicher erfasster Landmarken LMS zu Landmarkeninformationen LMK in der digitalen Karte 2, führen könnten und daher zu falschen Positionsschätzungen PS führen können. Diese Informationen, d. h. die Stellen, an welchen Mehrdeutigkeiten bezüglich der Landmarkeninformationen LMK vorhanden sind, werden dann in einer zusätzlichen Kartenschicht, dem Mehrdeutigkeitslayer 5, bereitgestellt und können während der Lokalisierung verwendet werden.
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Die hier beschriebene Lösung sieht somit das zusätzliche Kartenlayer in Form des Mehrdeutigkeitslayers 5 in der digitalen Karte 2 vor, in welchem die Informationen über Ambiguitäten, d. h. Mehrdeutigkeiten, in der digitalen Karte 2 gespeichert sind. Dafür wird die digitale Karte 2 nach solchen Mehrdeutigkeiten durchsucht, d. h. Szenarien, die mehrmals und an verschiedenen Stellen in der digitalen Karte 2 vorhanden sind, aber kaum voneinander zu unterscheiden sind. Diese Szenarien stellen die häufigsten Tücken bei der Fahrzeuglokalisierung dar, da die entsprechenden Sensordaten SD auf verschiedene Positionen PFK des Fahrzeugs 1 in der digitalen Karte 2 hindeuten.
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Diese Informationen über die entsprechenden Ambiguitäten, d. h. Mehrdeutigkeiten, und deren jeweilige Stelle, d. h. Position, in der digitalen Karte 2 werden dann in der digitalen Karte 2 gespeichert, genauer gesagt in deren Mehrdeutigkeitslayer 5. Dabei kann vorgesehen sein, dass zusätzlich Informationen über die Unterscheidbarkeit der einzelnen Szenarien von Landmarkeninformationen LMK gespeichert werden, falls solche Informationen vorhanden sind. Beispielsweise können als Informationen im Mehrdeutigkeitslayer 5 gespeichert werden, wie oft ein bestimmtes Szenario auftritt, wo dieses Szenario in der digitalen Karte 2 auftritt, und was ähnlich und einzigartig am jeweiligen Auftreten des Szenarios ist. Die digitale Karte 2 wird zusammen mit dem Mehrdeutigkeitslayer 5 und den darin gespeicherten Informationen zum Abruf bereitgestellt, so dass diese Informationen im Fahrzeug 1 online für die Lokalisierung zur Verfügung stehen und nicht erst im Fahrzeug 1 online ermittelt werden müssen.
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Durch dieses Verfahren werden somit mögliche Ambiguitäten, d. h. Mehrdeutigkeiten, die während der Lokalisierung möglicherweise unentdeckt geblieben wären, schon a priori detektiert und in der digitalen Karte 2 hinterlegt. Die Kenntnis darüber kann dann in der Positionsbestimmung genutzt werden, was zu einer Steigerung der Integrität beiträgt. Die beschriebene Lösung stellt somit wichtige zusätzliche Informationen zur korrekten und integren Fahrzeuglokalisierung bereit. Ein weiterer Vorteil ist, dass diese Informationen ohne zusätzliche Rechenzeit zur Laufzeit bereitgestellt werden, da die Berechnung dieser zusätzlichen Karteninformationen bezüglich Mehrdeutigkeiten schon a priori und offline erfolgt. Zusätzlich können diese Informationen beispielsweise genutzt werden, um zusätzliche Karteninformationen anzufordern und/oder die Qualität der digitalen Karte 2 a priori zu bewerten und die zu erwartende Integrität und Qualität der Lokalisierung in der digitalen Karte 2 abzuschätzen.
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Die 2 und 3 zeigen nochmals einen Vergleich der bisherigen Vorgehensweise (2) und der auf dem hier beschriebenen Verfahren beruhenden Vorgehensweise (3). Bei der bisherigen Vorgehensweise gemäß 2 erstellt der Kartenprovider 4 die digitale Karte 2, welche eine Lokalisierungsschicht 6 und eine Planungsschicht 7 umfasst. Es kann vorgesehen sein, dass diese digitale Karte 2 durch Sensordaten SD von Sensoren 3 der Umgebungserfassungssensorik von Fahrzeugen 1, die diese digitale Karte 2 nutzen, aktualisiert wird, d. h. von der Umgebungserfassungssensorik dieser Fahrzeuge 1 werden Kartenaktualisierungdaten 8 bereitgestellt.
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Die digitale Karte 2 wird im jeweiligen Fahrzeug 1 zur Lokalisierung verwendet, wobei auftretende Mehrdeutigkeiten erst im Fahrzeug 1 gesucht werden, d. h. es wird eine Mehrdeutigkeitssuche 9 im Fahrzeug 1 durchgeführt. Diese Mehrdeutigkeiten werden dann in einem Positionierungsfilter 10 und einem Integritätsmonitor 11 berücksichtigt. Es werden somit eine Positionsschätzung PS und eine zugehörige Integritätsschätzung IS ermittelt.
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Bei dem hier beschriebenen Verfahren, dargestellt in 3, wird ein zusätzlicher Verfahrensschritt außerhalb des Fahrzeugs 1 durchgeführt, in welchem der Mehrdeutigkeitslayer 5 erzeugt wird. Dabei wird die digitale Karte 2 mit den Landmarkeninformationen LMK außerhalb des Fahrzeugs 1 auf der mindestens einen fahrzeugexternen Einheit, insbesondere auf dem fahrzeugexternen Server, insbesondere beim Kartenprovider 4, prozessiert. Informationen aus der Lokalisierungsschicht 6 werden dabei zur Mehrdeutigkeitsermittlung verwendet, d. h. die Mehrdeutigkeitssuche 9 wird hier außerhalb des Fahrzeugs 1 durchgeführt.
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Die ermittelten Mehrdeutigkeiten, insbesondere die Stellen, an welchen die Mehrdeutigkeiten bezüglich der Landmarkeninformationen LMK vorhanden sind, werden dann in dem Mehrdeutigkeitslayer 5 der digitalen Karte 2 registriert.
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Der Kartenprovider 4 stellt dann diese digitale Karte 2 mit dem Mehrdeutigkeitslayer 5, der Lokalisierungsschicht 6 und der Planungsschicht 7 dem jeweiligen Fahrzeug 1 zum Abruf bereit, welches sie zur Lokalisierung verwendet. Auch hier werden der Positionierungsfilter 10 und der Integritätsmonitor 11 verwendet. Ergebnis ist auch hier die Positionsschätzung PS und eine zugehörige Integritätsschätzung IS.
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Auch hier wird die digitale Karte 2 durch Sensordaten SD von Sensoren 3 der Umgebungserfassungssensorik von Fahrzeugen 1, die diese digitale Karte 2 nutzen, aktualisiert, d. h. von der Umgebungserfassungssensorik dieser Fahrzeuge 1 werden Kartenaktualisierungdaten 8 bereitgestellt, wobei diese natürlich auch in die Mehrdeutigkeitssuche 9 beim Kartenprovider 4 einfließen.
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Im Folgenden wird das hier beschriebene Verfahren nochmals anhand eines Beispiels erläutert. 4 zeigt einen Kartenausschnitt KA der digitalen Karte 2 mit beispielhaften Landmarkeninformationen LMK. Diese Landmarkeninformationen LMK können beispielsweise Positionen von Verkehrszeichen, Pfosten, Ampeln, Bäumen oder anderen Merkmalen repräsentieren. Dies ist jedoch nur eine mögliche Anwendung. Das hier beschriebene Verfahren ist nicht auf diese Art von digitalen Karten 2 beschränkt, sondern gilt auch für andere Kartendarstellungen, beispielsweise dichte Punktwolken (dense point clouds), Datenbanken von ganzen Kamerabildern oder Belegungsrasterkarten (occupancy grid maps).
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Während der Lokalisierung werden von den Sensoren 3 der Umgebungserfassungssensorik erfasste mögliche Landmarken LMS extrahiert. Zwei Beispiele sind in 5 unten dargestellt, welche zu zwei verschiedenen Zeitpunkten erfasst wurden. Die dargestellten Muster der möglichen Landmarken LMS, die in den beiden Mustern verschieden schraffiert sind, werden nun mit der digitalen Karte 2, deren Kartenausschnitt KA in 5 oben dargestellt ist, verglichen, um eine Positionsschätzung PS zu erhalten.
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Wie in 5 ersichtlich, existiert keine eindeutige Lösung für das Assoziationsproblem, da die extrahierten Muster der möglichen Landmarken LMS im Kartenausschnitt KA jeweils mindestens zweimal existieren, dargestellt durch entsprechend schraffierte Landmarkeninformationen LMK. Bei der bisher verwendeten Vorgehensweise muss, um diese Information zur Mehrdeutigkeit bezüglich der in der digitalen Karte 2 vorhandenen Landmarkeninformationen LMK zu erhalten, die ganze digitale Karte 2 während der Lokalisierung durchsucht werden.
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In dem hier beschriebenen Verfahren werden jedoch nicht nur die einzelnen Landmarkeninformationen LMK in der digitalen Karte 2 gespeichert, wie in 4 dargestellt, sondern es erfolgt ein Vorverarbeitungsschritt, welcher fahrzeugextern durchgeführt wird und in welchem die digitale Karte 2 nach allen gleichen oder ähnlichen Konstellationen von Landmarkeninformationen LMK durchsucht wird, wie in 6 gezeigt, und diese Informationen, insbesondere bezüglich der Stellen, an denen Mehrdeutigkeiten bei den Landmarkeninformationen LMK auftreten, in einer Kartenschicht, die als Mehrdeutigkeitslayer 5 bezeichnet wird, gespeichert werden. Die mehrdeutigen Muster der Landmarkeninformationen LMK sind in 6 durch unterschiedliche Schraffuren dargestellt.
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Somit werden, wenn während der Lokalisierung aus den Sensordaten SD der Umgebungserfassungssensorik ein Satz von möglichen Landmarken LMS extrahiert wird und mit einem Muster von Landmarkeninformationen LMK in der digitalen Karte 2 assoziiert wird, wie in 7 durch einen Kasten 12 dargestellt, durch das Mehrdeutigkeitslayer 5 die Informationen bereitgestellt, ob dies ein eindeutiges Landmarkeninformationsmuster in der digitalen Karte 2 ist oder mehrfach existiert, und wenn es mehrfach existiert, wo und wie oft es existiert. Dadurch wird ein Lokalisierungssystem des Fahrzeugs 1 über alle möglichen Fehlerquellen informiert, ohne sie selbst suchen zu müssen, und diese Informationen können für eine sichere Lokalisierung mit hoher Integrität verwendet werden.
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Die Vorteile des hier beschriebenen Verfahrens liegen in der Reduzierung der erforderlichen Rechenleistung und Rechenzeit während der Lokalisierung, da mögliche Fehlerquellen für die Lokalisierung a priori erkannt werden und in einer zusätzlichen Kartenschicht, dem Mehrdeutigkeitslayer 5, gespeichert werden. Zudem wird eine Kostenreduzierung beim Lokalisierungssystem ermöglicht, da für die Lokalisierung bei Verwendung des hier beschriebenen Verfahrens ein sehr einfaches System verwendet werden kann, weil die Mehrdeutigkeiten bereits bekannt sind und nicht durch das Lokalisierungssystem ermittelt werden müssen. Des Weiteren wird durch das hier beschriebene Verfahren eine a priori Beurteilung der digitalen Karte 2 und der erwarteten Integrität und Qualität der Lokalisierung ermöglicht. Zudem können Kartenprovider 4 schlechte Kartenabschnitte erkennen und dadurch ermitteln, wo zusätzliche Landmarkeninformationen LMK nützlich sein könnten, um die Lokalisierung sicher durchführen zu können.
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In einer möglichen Ausführungsform des Verfahrens kann vorgesehen sein, dass ein Integritätsmaß für die mehrdeutigen Szenarien abgeleitet wird, welches davon abhängig ist, wo und wie oft die mehrdeutigen Szenarien auftreten.
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In einer möglichen Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass eine Vorausberechnung eines maximal erreichbaren Integritätsniveaus für bestimmte Bereiche in der digitalen Karte 2 in Abhängigkeit von der Anzahl der Mehrdeutigkeiten in der digitalen Karte 2 durchgeführt wird.
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In einer möglichen Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass aus mehrdeutigen Szenarien eindeutige Szenarien erstellt werden, indem Informationen im Mehrdeutigkeitslayer 5 gespeichert werden, die zum Lösen von Mehrdeutigkeiten beitragen, zum Beispiel ein Hinweis auf Merkmale, insbesondere Landmarkeninformationen LMK, die die Symmetrie durchbrechen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Fahrzeug
- 2
- digitale Karte
- 3
- Sensor
- 4
- Kartenprovider
- 5
- Mehrdeutigkeitslayer
- 6
- Lokalisierungsschicht
- 7
- Planungsschicht
- 8
- Kartenaktualisierungdaten
- 9
- Mehrdeutigkeitssuche
- 10
- Positionierungsfilter
- 11
- Integritätsmonitor
- 12
- Kasten
- FB
- Fahrzeugbewegung
- IS
- Integritätsschätzung
- KA
- Kartenausschnitt
- LMK
- Landmarkeninformationen
- LMS
- mögliche Landmarken
- PF
- probabilistisches Filter
- PFK
- Position des Fahrzeugs in der Karte
- PH
- Positionshypothese
- PS
- Positionsschätzung
- SD
- Sensordaten
- VLM
- Vergleich
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102011119762 A1 [0002]
